水位儀制作有感
許多電子愛好者對水位儀制作樂此不疲，通過制作，可以提高動手能力，增長知識，在幫助用戶解決問題的同時，增添學(xué)習(xí)的樂趣，獲得成功的喜悅。本文不僅向大家介紹水位儀的制作方法，還要談?wù)勗谥谱髦械母惺堋?BR> 各種電子雜志上介紹了很多水位控制電路，可許多是閉門造車編出來的，經(jīng)不起實踐的考驗，常見存在的問題主要有：電極腐蝕，需要經(jīng)常維護(hù)；電路復(fù)雜，可靠性低；電源不隔離，市電通入水中，安全性不高。一個較好的水位儀設(shè)計應(yīng)該做到以下四點：一是安全性要高。水位操作者往往是年老體弱者，知識水平、操作技術(shù)低，經(jīng)常違章操作，加之工作環(huán)境惡劣，陰暗潮濕，需要設(shè)計方案考慮周全，具有很高的安全性。那些市電引至水中的設(shè)計顯然不具備高安全性。二是可靠性要高。在工業(yè)用電中，電壓經(jīng)常在大范圍內(nèi)波動，各種電氣干擾普遍存在，有些泵站無人值守，要求設(shè)備具備很高的可靠性。三是價格低廉，材料易得。價格低，并非是越低越好，不能犧牲安全作為代價，在用戶可以承受的心理價格之內(nèi)就可以了，如五元和十元是相同的，都不多，但三百和五百就大不相同了。四是操作方便，維修簡單。操作者和維修人員往往技術(shù)較低，好的設(shè)計不可存在復(fù)雜的操作，要充分考慮使用者的技術(shù)水平。
精確水位記錄儀U20-001-04
U20-001-03水位水深記錄儀
HOBO水位記錄儀U20-001-02
水位記錄儀傳感器U20-001-01-Ti
HOBO®30英尺深度數(shù)據(jù)記錄器 U20-001-01
五年前曾為人改裝過兩次水位控制系統(tǒng)，在原有手動控制裝置上增加自動控制部分，第一次很成功，同樣的電路在第二次應(yīng)用時卻連續(xù)損壞兩次，給用戶帶來了不便，在修改設(shè)計之后，取得了成功。
兩次制作電源部分見附圖1，變壓器采用8W，220V/15V電源變壓器，目的是將市電隔離，增加設(shè)備的安全性能，原電路中若采用380V/15V的變壓器更加方便，但手中有多個220V的，沒有380V的，也算是就地取材吧。在工業(yè)環(huán)境中，電壓不穩(wěn)，經(jīng)常突變，故采用L7812三端穩(wěn)壓集成塊穩(wěn)壓，以保證各繼電器能可靠吸合，增加裝置的可靠性能。日后考慮，在第二次制作中若采用220V/12V的變壓器，去除U1和C2兩元件，可靠性不會降低，還會降低成本，減少元件在自制電路板上的布置難度。溫度數(shù)據(jù)記錄器 |土壤濕度傳感器 |氣象站專用記錄器 |溫濕度數(shù)據(jù)記錄儀 |溫度/光度數(shù)據(jù)記錄器 |環(huán)境記錄儀 |外部傳感器 |狀態(tài)記錄儀 |HOBO應(yīng)用軟件 |通信連接器 |電導(dǎo)率測量記錄儀 |雨量計/雨量記錄器 |深度數(shù)據(jù)記錄器 |溫度/帶警報(防水)記錄器
第一次制作電路部分見圖2，由NE555集成塊組成多諧振蕩器，繼電器RLY201的常開觸點并接在原主控接觸器的啟動按鈕上。當(dāng)?shù)退桓苫晒躓G201斷開時，復(fù)位端4腳為低電平，3腳無輸出，三極管Q201不導(dǎo)通，繼電器RLY201保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。干簧管WG201受到浮子的磁力閉合時，4腳變?yōu)楦唠娖剑袷幤鏖_始工作，3腳間歇輸出高電平，繼電器隨之吸合斷開，相當(dāng)于人員多次按動啟動按鈕，主接觸器吸合，水泵向池內(nèi)抽水。多次按動按鈕是沒有壞影響的。繼電器吸合頻率是有要求的，希望吸合時間約2秒，斷開時間也是大約2秒，以保證主接觸器能夠順利吸合。RLY201吸合斷開的時間是由振蕩器的震蕩頻率決定的。震蕩頻率由R201、R202、C201確定，根據(jù)555集成電路震蕩周期公式計算結(jié)果與實際試驗相差甚遠(yuǎn)，可能在低頻震蕩時計算公式已經(jīng)不適用了。那時R201、R202的取值現(xiàn)已忘卻了。隨時做好資料整理，加強保管，會給以后的工作帶來極大的便利。過去修家電時，曾對修過的電視做了認(rèn)真記錄，整理了一些資料，從這些資料中獲得了極大的益處。R204的作用是在WG201斷開時，確保4腳處于低電平，避免干擾脈沖的影響，造成誤動作。經(jīng)試驗不接R204時，經(jīng)常造成誤動作。有資料介紹3腳可直接驅(qū)動繼電器，不同品牌的集成塊驅(qū)動能力不一樣，為加大可靠性，增加了Q201。R203、R205不可省去，省去時Q201輸入電阻很大，振蕩器無輸出Q201也會導(dǎo)通。保護(hù)二極管D201作用是將繼電器斷開瞬間的反峰電壓旁路，避免擊穿Q201等元件。同樣的電路應(yīng)用到高水位停止控制當(dāng)中，不同的是將繼電器常閉觸點串接在主接觸器的停止按鈕上。電路分析覺得很成功，并且很多資料介紹用555集成電路制作水位儀，可第二次制作使用不長時間就損壞了，故障是555集成塊損壞，重做，依然損壞，看來要改變設(shè)計思路了。
第二次制作電路見圖3，使用元件很少，可靠性很高，效果很好，可找塊電路板稍加改裝即成，不必專門制作電路板。WG301作為低水位干簧管，RLY301的常開觸點并聯(lián)在啟動按鈕上。WG302作為高水位干簧管，RLY302的常閉觸點串聯(lián)在停止按鈕上。D301、D302作為保護(hù)二極管，避免反峰電壓擊穿繼電器線圈。因磁力吸引的滯回特性，WG301、WG302不會頻繁閉合，繼電器不會因頻繁吸合而損壞。電路原理很簡單，當(dāng)水位低，浮球位于低水位位置時，磁鐵吸引WG301閉合，RLY301線圈得電吸合，常開觸點閉合，啟動主接觸器，電機開始抽水，隨著水位上升，WG301斷開，水位到達(dá)上限時，WG302閉合，RLY302線圈得電，常閉觸點斷開，主接觸器斷開，電機停止抽水，隨著水位下降，WG302斷開，當(dāng)水位下降到下限位置時，電機重新開始抽水。
浮球傳感系統(tǒng)的制作見圖4。防水套管采用φ15的鋁塑管，制作完成可以盤圓，便于攜帶到現(xiàn)場。鋁塑管的兩端用防水膠密封，防止水進(jìn)入管內(nèi)腐蝕干簧管和電線。浮球內(nèi)嵌的磁鐵可從廢舊揚聲器上拆取，理論上講干簧管在磁鐵中央會不吸合，但在實際制作中沒有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。水位差可以通過調(diào)節(jié)鋁塑管長度和干簧管位置來實現(xiàn)。上下兩端的固定支架兼作浮球限位用，在安裝時應(yīng)使浮球處于上限或下限位置時相應(yīng)干簧管吸合，否則因各種原因（如停電后再恢復(fù)供電時水位低）造成水位低于下限或高于上限時裝置不能可靠工作。實際制作中，浮球在較大范圍內(nèi)浮動，干簧管均能可靠吸合，確定支架固定位置并不難。固定支架用膨脹螺栓固定在水池壁上，支架與鋁塑管用銅螺栓緊固，防止鋁塑管移動位置。浮子可以用廢舊泡沫塑料制作，鋸出大體形狀，分開嵌入磁鐵，用烙鐵烙出內(nèi)孔，用膠粘合即可。
在業(yè)余制作中，要時刻本著簡單、節(jié)約、安全、可靠的原則，才能設(shè)計出自己滿意，用戶滿意的產(chǎn)品來。 
業(yè)務(wù)：